• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(하)
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• pp.585-588
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• 2003

최근의 영화나 애니메이션에 자주 등장하는 디지털 인간 캐릭터의 제작에서 사실적인 피부 렌더링을 위하여 다양한 공학적, 예술적 접근이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 사실적인 피부렌더링을 위해 subsurface illumination 테크닉을 이용한 쉐이더를 구현하고 아티스트들의 효율적인 제어를 위해 보다 직관적인 인터페이스를 제안하였다. 구현한 쉐이더는 3D 그래픽 응용 프로그램인 Maya의 플러그인 형태로 제작되었으며 기존의 전통적인 쉐이딩 인터페이스와의 조화를 고려하여 제안된 매개변수들을 확장 형태로 제공하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.123-133
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• 2011

본 논문에서는 3차원 물체를 카툰 스타일로 렌더링하는 툰 쉐이딩에 3차원 텍스처를 활용하는 새로운 방법론을 제안한다. 1차원 텍스처를 사용하는 기존의 툰 쉐이딩에서는 주어진 조명 벡터와 물체 곡면의 법선 벡터 간의 상대적인 위치와 방향에 따라 쉐이딩 톤을 표현하고 있다. 1차원 텍스처만으로는 시점에 따른 톤의 변화를 표현하는데 한계가 있으므로 Barla 등은 2차원 텍스처로 확장하여 원근감, 안개효과 등 시점에 따라 변화하는 효과를 1차원 추가하였다. 본 논문에서는 3차원 텍스처로 확장하여 곡률, 세일리언시, 좌표 등 물체의 기하정보를 또 다른 1차원으로 추가함으로써 만화적 스타일 다양화를 위한 2가지 확장을 시도한다. 첫 번째는 기하정보에 따라 실루엣이나 하이라이트를 강조하는 형태 과장 효과를 추가하는 것이고 두 번째는 스크린 톤이나 아웃포커싱 등 만화에서 자주 등장하는 만화 고유의 효과를 추가하는 것이다. 이 접근방식의 유효성은 여러 가지 3D 물체를 기존에 표현하지 못하는 다양한 만화적 스타일로 렌더링한 예를 보임으로써 증명한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.38-43
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• 2007

재조명(relighting) 렌더링은 장면 내에 새로운 광원의 추가 또는 기존 광원 속성의 변경으로 인한 영상의 변화를 효율적으로 계산하는 과정을 말한다. 본 논문에서는 쉐이딩(shading) 계산에서 광원에 독립적인 파라메터를 미리 텍스쳐 이미지 형태로 캐시화하여 재조명 렌더링 과정에서의 계산량을 줄이는 방법을 사용하였다. 이러한 쉐이딩 파라메터들의 캐시 이미지들은 사용자가 카메라 시점을 바꾸고자 할 경우 새로 생성을 하여야 하는데, 이 계산에 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 새로운 시점에서의 캐시 이미지들를 영상 기반 렌더링(image-based rendering) 기법을 이용하여 실시간에 구하는 방법을 제시한다. 먼저 여러 개의 지정된 카메라 시점에 대한 캐시 이미지들을 미리 생성해 둔다. 다음 원하는 시점의 캐시 이미지는 각 픽셀에 투영되는 3차원 표면점을 역시점변환(inverse viewing transform)을 통해 구하고, 이 점을 지정된 카메라 시점으로 다시 투영하여 캐시 이미지에서의 대응 픽셀을 찾는다. 대응 픽셀의 파라메터 값들을 평균하여 새 캐시 이미지에 써준다. 이 과정들은 하드웨어 그래픽 가속기의 단편 쉐이더(fragment shader)를 이용하여 실시간으로 수행된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.1003-1006
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• 2012

본 논문은 CMOS 센서의 스캔 이미지 향상 위한 기법으로 흑백의 명암차를 이용한 이미지 보상 알고리즘과 시스템 설계에 관한 연구이다. 제안한 기법은 CMOS 센서의 각 화소에 대해 명암차를 구하고, 제한된 메모리 조건 하에서 쉐이딩 알고리즘을 적용한다. 제안 기법의 성능은 하드웨어를 설계하여 평가 한다. 실험 결과는 테스트 이미지의 에지 부분에서 채널별 밝기 차이가 개선되었고, 균등한 품질의 이미지 센싱이 가능하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.112-114
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• 2006

기존의 컴퓨터 그래픽이 추구하던 사실적 모사와는 다른 비사실적 기법(Non-Photorealistic Rendering)을 3차원 그래픽에 적용함으로써 사용자에게 보다 원활한 커뮤니케이션을 제공할 수 있게 되었다. 이러한 NPR 기법 중 카툰 렌더링은 사용자에게 친숙한 환경을 제시함으로써 수용자가 관련 컨텐츠에 집중을 할 수 있도록 해 많은 분야에서 사용되고 있는 실정이다. 특히 NPR 기법을 최근 증가하고 있는 모바일 컨텐츠에 적용하는 연구들도 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 모바일 연구에서의 연구는 전처리를 위한 카툰 렌더링 처리 정도 밖에 없었다. 본 논문은 모바일 기기에서의 사용자 정의에 의한 쉐이딩 기법 구현을 위해, 모바일 NPR 전처리 파일 대체 기법과 음영 단계를 위한 역학적 기법을 제안한다. 이 기법을 사용함으로써 사용자는 자신의 선호도에 따라 3D 모델을 보다 예술적으로 표현할 수 있어 다양한 모바일 분야에 적용이 가능하게 된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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• pp.724-726
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• 2003

절차적 텍스쳐링(procedural texturing) 방법은 프로그래밍 가능하게 설계되어 생산성이 높고 유연(flexible)하다는 장점이 있다. 그러나 설계가 복잡하고 프로그래밍에 익숙하지 않은 일반 사용자들이 사용하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 사용자가 프로그래밍 과정 없이 대화형 인터페이스를 통해 디자인하고 이를 쉐이딩 언어(shading language)로 변환해 주는 시스템을 제안한다. 사용자의 디자인 과정으로 여러 개의 기본 노드(node)와 관련된 연산으로 표현되며, 시스템에서 이를 변환하여 텍스쳐를 기술하는 쉐이딩 언어를 생성한다. 제안된 시스템은 일반 사용자에게 절차적인 텍스쳐링에 대한 직관적이고 유연한 인터페이스를 제공하며. 기본적인 기하 및 텍스쳐 요소(element)를 조합하여 다양한 텍스쳐를 효과적으로 생성하도록 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.18-26
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• 2009

광센서 조광제어시스템은 주광을 이용하여 인공조명을 제어하는 대표적인 조명제어시스템이다. 그러나 실내에 설치된 고정된 쉐이딩시스템으로 인해 주광유입을 차단함으로써 광센서 조광제어시스템의 현장 적용성은 낮다. 광센서 조광제어시스템의 적용성 및 정확성의 향상을 위해 자동 롤러쉐이딩 시스템과의 통합은 필수적이다. 따라서 본 연구는 롤러쉐이드의 높이에 따른 주광유입분포의 특성을 분석하기 위하여 Mock-up(1/2스케일) 테스트를 시행하였다. Mock-up은 롤러쉐이드가 설치된 2개의 실과 쉐이딩시스템이 없는 1개의 실로 구성되었다. 롤러쉐이드가 설치된 2개의 실 중 1개소는 롤러쉐이드의 높이를 최하단으로 고정하였고, 다른 1개의 실은 태양의 일영각을 기준으로 직사일광의 실내유입깊이를 정하여 산출된 롤러쉐이드의 높이로 제어하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.11-22
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• 2017

본 연구는 영상처리 알고리즘을 활용하여 영상 기반의 카툰을 제작하는 저작 시스템인 IMToon(IMage-based carToon)을 제안한다. 제안하는 IMToon은 영상을 기반으로 하여 일반 사용자들도 쉽고 효율적으로 카툰을 구성하는 프레임들을 제작할 수 있도록 한다. 이를 위해 저작시스템을 크게 카툰 이펙터와 대화형 이야기 편집기의 두 기능으로 나누어 설계한다. 카툰 이펙터는 입력 영상을 카툰 형식의 영상으로 자동 변환하는 기능으로 영상기반 카툰 쉐이딩과 윤곽 드로잉의 단계로 진행된다. 영상기반 카툰 쉐이딩은 사용자로부터 원하는 장면의 사진을 입력으로 받아 입력 사진의 컬러 모델에서 명암 정보를 분리하고, 원하는 단계의 음영대로 단순화하여 카툰 형식의 영상으로 생성하는 방법이다. 그리고 테두리 검출을 통해 쉐이딩된 영상에 윤곽선을 적용시키는 윤곽 드로잉 단계를 거쳐 최종적으로 카툰 형식의 영상을 생성한다. 대화형 이야기 편집기는 웹툰이나 만화책과 같이 이야기를 전달하는 완성된 카툰의 한 장면을 생성하기 위하여 말풍선과 자막 등을 대화형 구조로 입력하는 기능이다. 여기에 단일 영상을 카툰방식으로 변환하는 카툰 이펙터를 비디오로 확장시켜 정지 영상 뿐 아니라 동영상에도 응용할 수 있도록 설계한다. 마지막으로 제안한 IMToon 시스템을 통해 사용자가 원하는 카툰을 영상을 기반으로 보다 쉽고 효율적으로 제작할 수 있는지 여부를 다양한 실험을 통해 확인한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.19-25
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• 2008

본 논문에서는 지역 광원을 통해 음영 대비를 증가시켜 객체의 형태를 명확하게 나타낼 수 있는 셀 웨이딩 기법에 대하여 설명한다. 객체의 형태를 명확하게 나타내기 위하여, 본 논문은 가상의 지역 광원을 사용하여 입체감을 살리고 이를 통해 객체의 지역적 형태가 잘 나타나게 하였다. 또한 영역의 특성에 맞추어 형태를 자세히 묘사하기 위해 곡률과 세일리언시를 사용하여 영역의 복잡도와 중요도에 따라 음영 대비를 조절하였다. 이러한 기법은 광원의 위치와는 상관없이 객체의 전반적인 형태를 잘 표현할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.17-20
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• 2006

본 논문에서는 실사 렌더링에서 디테일한 조명 효과를 위해 쓰이는 범프 매핑 기술을 이용하여 기하적으로 복잡한 지오메트리를 표현하되, 이미지 스페이스상의 실루엣 검출 기법과 카툰 쉐이딩을 적용하여 만화적인 스타일을 연출하였다. 이 연구를 통해 기존의 카툰 렌더링된 3D 씬에 범프매핑으로 표현된 오브젝트가 자연스럽게 어울릴 수 있고, 빌보드 이미지에도 카툰 렌더링을 적용하여 빛에 대한 변화 효과를 보여줄 수 있다.